[发明专利]一种铸件残余应力释放数值模拟方法

权利要求书

1.一种铸件残余应力释放数值模拟方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：UG建立铸件浇注系统模型，铸件浇注系统包括冷铜、选晶器、引晶段、铸件和斜浇道，利用ProCAST软件对铸件的凝固及冷却过程的温度场进行数值模拟，并利用后处理软件Visual-Viewer将铸件温度场导出，再将后处理软件Visual-Viewer应用模式切换至Mesh情况下，分别导出铸件、模壳、冷铜和陶芯的inp模型文件；

步骤2：编写ProCASTABAQUS温度场转换接口和ProCASTABAQUS单元格式转换接口：

利用温度场转换接口将步骤1所得铸件温度场转换为ABAQUS兼容的温度幅值、节点集和预定义场，即将铸件温度场文件的*.log文件中的除时间历程信息外的其他内容删除，并保存为*.txt格式的文件，然后将铸件温度场文件的*.ntl和*.txt文件导入ProCASTABAQUS温度场转换接口即可进行温度场格式转换，生成的文件均自动保存为*.txt格式；

将步骤1所得的模壳、陶芯的inp文件转换成ABAQUS能兼容的数据格式，即在进行模壳、陶芯单元格式转换时，由于ProCAST导出的*.inp单元文件中包含了组成每个单元的四个节点的信息，因此转换前，利用EmEditor软件将节点信息全部删除，只保留各个组件的单元信息并保存为*.txt格式文件，导入接口即可转换成ABAQUS所需格式的模壳和陶芯单元文件；

步骤3：将步骤1导出的铸件、模壳、冷铜和陶芯inp模型文件导入ABAQUS中进行装配，设置静力稳态分析步一，并在分析步一中设置一个幅值集，除换热条件外，分析步一中的边界条件设置均与ProCAST保持一致；

步骤4：设置静力稳态分析步二，并设置一个单元集，在分析步二中利用“生死单元”技术将此单元集“杀死”去除，即赋予单元一个刚度值，低于刚度值的单元被杀死，被杀死单元的质量、阻尼和应力刚度矩阵设置为0，单元一旦被杀死，单元应力和应变被重置为0，与杀死的单元的单元载荷矢量为零输出，将分析步二的重启动分析项打开，然后将得到的CAE数据文件以*.inp格式导出；

步骤5：将步骤2中已经转换格式的温度幅值、节点集、预定义场及模壳、陶芯单元文件分别复制至步骤4所得的*.inp文件的相应位置，生成新的inp文件；

步骤6：对于步骤5所生成的新的inp文件，使用开始菜单里的Abaqus Command命令行运行，得出铸件未去除模壳、陶芯时的应力分布；

步骤7：利用Abaqus重启动功能创建新的仿真模型，即在ABAQUS中先复制步骤1的Model到新的Model，再在新的Model中进行Restart分析的修改与设定，建立分析步三，将步骤6得到的铸件残余应力结果作为分析步三中的初始应力值，二次仿真，即可去除模壳和陶芯，并得出模壳和陶芯去除后的应力分布。